[發明專利]有機半導體材料、其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201110327381.0
• 申請日: 2011-10-25
• 公開（公告）號: CN103073567A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 周明杰;王平;梁祿生;張娟娟
• 申請（專利權）人: 海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明技術有限公司
• 主分類號: C07F7/08
• 分類號: C07F7/08;C09K11/06;H01L51/00;H01L51/54;G02F1/361
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 張全文

技術領域

本發明屬于有機材料技術領域，尤其涉及一種有機半導體材料、其制備方法和應用。

背景技術

隨著信息時代的發展，具有高效、節能、輕質的有機電致發光平板顯示器(OLEDs)及大面積白光照明越來越受到人們的關注。有機電致發光器件要實現全色顯示及照明等應用目的，器件必須具有一定的效率和壽命。但是，目前制備得到的有機電致發光器件的發光效率不高，影響了有機電致發光器件的市場應用；

同時在OLED制作及實際工作時，會受到熱的作用，器件中的有機材料，易受到這些熱的作用誘使膜層產生結晶型態或薄膜的其它形態發生變化(如玻璃化轉變)，造成OLED亮度、效率衰退等現象，如此反復地受熱作用變化，材料易老化，導致有機電致發光器件壽命降低。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種有機半導體材料，解決現有技術中有機電致發光器件發光效率不高、壽命不長的技術問題。

本發明是這樣實現的，

一種有機半導體材料，具有如下結構式I：

其中，D為氫原子、烷基或烷氧基。

以及，

上述有機半導體材料制備方法，包括如下步驟：

分別提供結構式為的化合物A，結構式為的化合物B，其中，D為氫原子、烷基或烷氧基；

將摩爾比為1∶2～3的所述化合物A和化合物B溶于含有催化劑和堿性有機溶劑中，無氧條件及溫度為60℃～130℃條件下進行Suzuki反應20小時～48小時，得到有機半導體材料，反應式表示為：

本發明進一步提供上述有機半導體材料在有機電致發光器件，有機太陽能電池，有機場效應晶體管，有機光存儲器件，有機非線性材料或有機激光器件中的應用。

本發明有機半導體材料，通過四芳基硅基團和二苯并噻吩砜基團，具有良好的載流子傳遞效率和剛性，進而具有優異的發光效率和熱穩定性能；本發明有機半導體材料制備方法，作簡單、成本低廉，生產效益高，非常適于工業化生產。

附圖說明

圖1是應用本發明實施例一的DHSiF作為發光層的電致發光器件結構圖；

圖2是應用本發明實施例一的DHSiF作為發光層的電致發光器件的發光光譜圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

本發明實施例提供一種有機半導體材料，具有如下結構式I：

其中，D為氫原子(-H)、烷基(-R)或烷氧基(-OR)，R為碳原子數為C₁～C₄的直鏈或帶支鏈的烷基。

本發明有機半導體材料，包括四芳基硅基團和二苯并噻吩砜基團。四芳基硅基團由于硅的存在，能有效阻斷碳碳共軛鏈，使有機半導體材料具有較大的帶隙能量；同時由于硅的d軌道和碳的p軌道能形成一定程度的d-p共軛，p軌道上電子能反饋到空的d軌道上去，能夠使有機半導體材料具有良好的電子遷移率；并且四芳基硅是剛性的四面體骨架結構，有助于提高材料的熱穩定性。二苯并噻吩砜為缺電子基團，可以改善有機半導體材料的電子傳輸性能，同時其本身也是一個平面剛性結構，有助于提高材料的熱穩定性。進一步，烷基、烷氧基等給電子基團，其基團的引入可以改善有機半導體材料的溶解性和成膜性，同時也能改善其空穴傳輸性能。通過四芳基硅基團和二苯并噻吩砜基團，使有機半導體材料具有優異的載流子傳遞效率和剛性，實現了有機半導體材料發光效率和熱穩定性的顯著增強。

本發明實施例進一步提供上述有機半導體材料制備方法，包括如下步驟：

步驟S01，提供原料

分別提供結構式為的化合物A，結構式為的化合物B，其中，D為氫原子(-H)、烷基(-R)或烷氧基(-OR)；

步驟S02，Suzuki反應

將摩爾比為1∶2～3的化合物A和化合物B溶于含有催化劑和堿性有機溶劑中，無氧條件及溫度為60℃～130℃條件下進行Suzuki反應20小時～48小時，得到如結構式I的所述有機半導體材料，反應式表示為：

具體地，步驟S01中，化合物A可以從市場上購買得到，也可以通過如下方法制備得到：